JP2019521439A - Statistical chest model generation and personalization - Google Patents

Statistical chest model generation and personalization Download PDF

Info

Publication number
JP2019521439A
JP2019521439A JP2018566954A JP2018566954A JP2019521439A JP 2019521439 A JP2019521439 A JP 2019521439A JP 2018566954 A JP2018566954 A JP 2018566954A JP 2018566954 A JP2018566954 A JP 2018566954A JP 2019521439 A JP2019521439 A JP 2019521439A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
estimate
probability distribution
tissue
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018566954A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7079738B2 (en
JP7079738B6 (en
Inventor
ドミニク ベンジャミン クトラ
ドミニク ベンジャミン クトラ
トーマス ビューロー
トーマス ビューロー
ヨルグ サビツェンスキー
ヨルグ サビツェンスキー
キルステン レジーナ メーツ
キルステン レジーナ メーツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2019521439A publication Critical patent/JP2019521439A/en
Publication of JP7079738B2 publication Critical patent/JP7079738B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7079738B6 publication Critical patent/JP7079738B6/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4306Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
    • A61B5/4312Breast evaluation or disorder diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025Tomosynthesis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/484Diagnostic techniques involving phase contrast X-ray imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5217Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H10/00ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
    • G16H10/60ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for patient-specific data, e.g. for electronic patient records
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/20ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for handling medical images, e.g. DICOM, HL7 or PACS
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2576/00Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
    • A61B2576/02Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/502Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5205Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of raw data to produce diagnostic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/56Details of data transmission or power supply, e.g. use of slip rings
    • A61B6/563Details of data transmission or power supply, e.g. use of slip rings involving image data transmission via a network

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

検査対象の取得された複数の入力画像を受信するための、入力インタフェースINを有する、画像処理システム。該システムは更に、該入力画像IM(CH)内の対応する位置における物質タイプ読み取り値を生成するよう構成された、物質タイプ解析器MTAを有する。該システムの統計モジュールSMが、該読み取り値に基づいて、該対応する位置について物質タイプの確率分布の推定を決定するよう構成される。An image processing system having an input interface IN for receiving a plurality of acquired input images to be inspected. The system further comprises a substance type analyzer MTA configured to generate substance type readings at corresponding positions in the input image IM (CH). A statistical module SM of the system is configured to determine an estimate of a probability distribution of substance types for the corresponding location based on the readings.

Description

本発明は、画像処理システム、画像処理方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。   The present invention relates to an image processing system, an image processing method, a computer program element and a computer readable medium.

腹臥位、背臥位又は直立位のような種々の患者の姿勢における胸部をシミュレートするため、胸部の生体力学的なシミュレーションが用いられることができる。最近では、手術のシミュレーションにおいて、生体力学的なモデルも利用されてきている。斯かる用途は、精密な胸部の幾何学的なモデルを必要とする。該モデルは通常、MR撮像から生成され、コストがかかり時間を浪費する手順である。乳癌の広まり、及びMRIが標準的な撮像モダリティではないという事実に鑑みると、罹患した患者の一部のみしか、決定支援としての術前シミュレーションから利益を得ることができない。   Biomechanical simulation of the chest can be used to simulate the chest in various patient postures, such as prone, supine or upright. Recently, biomechanical models have also been used in surgical simulations. Such applications require a precise chest geometric model. The model is usually generated from MR imaging and is a costly and time-consuming procedure. Given the prevalence of breast cancer and the fact that MRI is not a standard imaging modality, only a fraction of affected patients can benefit from preoperative simulation as decision support.

それ故、以上の欠点を少なくとも部分的に解決するためのシステム又は方法に対するニーズが存在し得る。   Therefore, there may be a need for a system or method to at least partially solve the above drawbacks.

本発明の目的は、独立請求項の主題により解決され、更なる実施例は、従属請求項に組み込まれている。以下に説明される本発明の態様は、画像処理方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ読み取り可能な媒体にも等しく当てはまることは、留意されるべきである。   The object of the invention is solved by the subject matter of the independent claims, and further embodiments are incorporated in the dependent claims. It should be noted that the aspects of the invention described below apply equally to image processing methods, computer program elements and computer readable media.

本発明の第1の態様によれば、
検査対象の取得された複数の入力画像を受信するための、入力インタフェースと、
前記入力画像内の対応する位置における物質タイプ読み取り値を生成するよう構成された、物質タイプ解析器と、
前記読み取り値に基づいて、前記対応する位置について物質タイプの確率分布の推定を決定するよう構成された、統計モジュールと、
を有する、画像処理システムが提供される。
According to a first aspect of the invention,
An input interface for receiving a plurality of acquired input images to be inspected;
A substance type analyzer configured to generate substance type readings at corresponding positions in the input image;
A statistical module configured to determine an estimate of a probability distribution of material types for the corresponding location based on the readings;
An image processing system is provided.

一実施例によれば、該システムは更に、前記確率分布の推定を前記検査対象のメタデータと相関付けて、前記対応する位置についてのパラメータ化された確率分布の推定を得るよう構成された、相関器を有する。   According to an embodiment, the system is further configured to correlate the estimate of the probability distribution with the metadata of the examined object to obtain an estimate of a parameterized probability distribution for the corresponding position, It has a correlator.

一実施例によれば、該システムは、前記画像についてそれぞれの座標系における座標に基づいて前記対応する位置を確立するよう構成された空間対応要素を有し、前記それぞれの座標系は、共通幾何モデルから導出される。   According to one embodiment, the system comprises spatial counterparts configured to establish the corresponding position based on coordinates in the respective coordinate system of the image, the respective coordinate systems having a common geometry It is derived from the model.

一実施例によれば、前記それぞれの座標系は、前記検査対象における1つ以上の対称性を反映するよう構成される。   According to an embodiment, each said coordinate system is configured to reflect one or more symmetries in said examination object.

一実施例によれば、該システムは、前記パラメータ化された確率分布の推定に基づいて、対象物の所与の画像における所与の位置について、物質タイプの推定を生成するよう構成された、物質タイプ推定器を有する。   According to one embodiment, the system is configured to generate an estimate of substance type for a given position in a given image of an object, based on the estimation of the parameterized probability distribution. It has a substance type estimator.

一実施例によれば、前記入力画像は、軟組織の識別が可能な撮像装置により予め取得される。   According to one embodiment, the input image is acquired in advance by an imaging device capable of soft tissue identification.

一実施例によれば、前記検査対象は、種々の対象の哺乳動物(特に人間の女性)の胸部を含む。   According to one embodiment, the test object comprises the chest of various target mammals (especially human females).

更なる態様によれば、
検査対象の取得された複数の入力画像を受信するステップと、
前記入力画像内の対応する位置における物質タイプ読み取り値を生成するステップと、
前記読み取り値に基づいて、前記対応する位置について物質タイプの確率分布の推定を決定するステップと、
を有する、画像処理方法が提供される。
According to a further aspect,
Receiving a plurality of acquired input images to be examined;
Generating material type readings at corresponding locations in the input image;
Determining an estimate of a probability distribution of material types for the corresponding location based on the readings;
An image processing method is provided.

一実施例によれば、該方法は、
前記確率分布の推定を前記検査対象のメタデータと相関付けて、前記対応する位置についてのパラメータ化された確率分布の推定を得るステップ
を有する。
According to one embodiment, the method comprises
Correlating the estimate of the probability distribution with the metadata of the examined object to obtain an estimate of a parameterized probability distribution for the corresponding location.

一実施例によれば、前記対応する位置は、前記画像についてそれぞれの座標系における座標に基づいて確立され、前記それぞれの座標系は、共通幾何モデルから導出される。   According to one embodiment, the corresponding position is established based on the coordinates in the respective coordinate system for the image, and the respective coordinate system is derived from a common geometric model.

一実施例によれば、該方法は、
前記パラメータ化された確率分布の推定に基づいて、対象物の所与の画像における所与の位置について、物質タイプの推定を生成するステップ
を有する。
According to one embodiment, the method comprises
Generating an estimate of the substance type for a given position in a given image of the object based on the parameterized probability distribution estimate.

更なる態様によれば、処理ユニットにより実行されたときに、上述した方法ステップを実行するように構成された、コンピュータプログラム要素が提供される。   According to a further aspect, there is provided a computer program element configured to perform the method steps described above when being executed by a processing unit.

更なる態様によれば、該プログラム要素が保存された、コンピュータ読み取り可能な媒体が提供される。   According to a further aspect, a computer readable medium is provided, wherein the program element is stored.

提案される方法及びシステムは、女性の胸部の比較的大きな(形状及び組成における)多様性を考慮に入れることを可能とする。提案される方法及びシステムは、内部の組織の分布についての単なる一般的な経験的な仮定を用いず、いずれの所与の患者に対しても真にパーソナライズ/適合され得る仮想的な胸部モデルを構造化された態様で生成することを可能とする。斯かる単なる経験則は回避され、より現実的なモデルを導出し、従ってより現実的な生体力学的なシミュレーションを導出する。   The proposed method and system make it possible to take into account the relatively large (in shape and composition) variability of the women's chest. The proposed method and system do not use a simple general empirical assumption about the distribution of internal tissue, but a virtual chest model that can be truly personalized / fit for any given patient It is possible to generate in a structured manner. Such simple heuristics are avoided, leading to more realistic models and thus more realistic biomechanical simulations.

提案される方法及びシステムは、現実の患者において観察され得るような組織タイプの分布を生成することを可能とする。該組織タイプの分布の生成は、場当たりのもの又は「ランダム」なものではなく、検査対象(「コホート」)からトレーニングされた対象物(例えば胸部)についての一般的な統計モデルに組み込まれた解剖学的な知識により導出される。   The proposed method and system make it possible to generate a distribution of tissue types as can be observed in real patients. The generation of the distribution of the tissue type is not per-place or "random", but is incorporated into a general statistical model for objects (eg chest) trained from the test subject ("cohort") Derived from scientific knowledge.

要約すると、提案される手法は、主にここで想定される胸部画像に適用されたときに、MRI及びCTのような高解像度のモダリティを用いた、母集団内の胸部組織の統計的な分布モデルをトレーニングすることを含む。各胸部を標準的な胸部モデルにマッピングすることにより、組織の空間的な分布のモデルを生成することが可能となる。該組織の分布モデルは、例えばBMI、年齢、身長、更年期状態のような同一の母集団からのメタ情報、更には低コストのモダリティ(例えば3Dスキャン、写真撮影、マンモグラフィ、トモシンセシス)から導出された情報と、相関付けられる。トレーニングコホートの一部ではなく、特定の患者の斯かる情報を用いることにより、統計的なモデルが、適切なサイズ及び組織分布を持つパーソナライズされた胸部モデルへと、後のパーソナライズされることができる。斯かるパーソナライズされたモデルは、パーソナライズ段階において、MRIのような高価で組織を識別するモダリティの必要なく、例えば胸部の患者特有の生体力学的なモデル化を可能とする。   In summary, the proposed approach is mainly applied to the chest images assumed here, statistical distribution of chest tissue in the population using high resolution modalities like MRI and CT Including training the model. By mapping each chest to a standard chest model, it is possible to generate a model of the spatial distribution of tissue. The tissue distribution model is derived from, for example, BMI, meta-information from the same population such as age, height, menopausal status, and also low-cost modalities (eg 3D scan, photography, mammography, tomosynthesis) Correlated with information. By using such information of a particular patient rather than part of a training cohort, statistical models can be later personalized into personalized chest models with appropriate size and tissue distribution. . Such personalized models allow for patient-specific biomechanical modeling of, for example, the chest, without the need for expensive tissue-identifying modalities, such as MRI, at the personalization stage.

本発明の実施例は、図面(必ずしも定縮尺で描かれていない)を参照しながら、以下に説明される。   Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings (not necessarily drawn to scale).

画像処理システムのブロック図を示す。FIG. 1 shows a block diagram of an image processing system. 画像処理の方法のフロー図を示す。Fig. 2 shows a flow diagram of a method of image processing.

最初に図1を参照すると、ここで提案される画像処理システムの模式的なブロック図が示されている。   Referring initially to FIG. 1, a schematic block diagram of the image processing system proposed herein is shown.

広義には、画像処理システムIPSは、対象の組織の入力画像に基づいて、当該組織の一般化された統計的モデルを生成するよう構成され、該モデルは次いで、所与の患者PATに対して任意にパーソナライズされても良い。必ずしも全ての実施例ではないが、一実施例においては、該組織は、人間の女性の胸部であるが、他の組織もまたここで想到され得る。また、提案される画像処理システムの、医療以外の状況に対する適用もまた想到され得る。   Broadly, the image processing system IPS is configured to generate a generalized statistical model of the tissue based on the input image of the tissue of interest, which model is then for the given patient PAT It may be personalized arbitrarily. In one but not necessarily all embodiments, the tissue is the chest of a human female, but other tissue may also be envisaged here. Also, applications of the proposed image processing system to non-medical situations may also be envisaged.

一般的な統計的な胸部モデルは基本的に、組織タイプについての確率分布の空間的に分解されたファミリー又は集合である。これらの分布は、所与の患者PATの年齢、体重等のようなメタデータに基づいてパーソナライズされることができる。一般的な統計的モデル又はそのパーソナライズされたものは、生体力学的なシミュレーションのための入力モデルとして用いられることができる。異なる組織タイプは力学的な負荷に対して異なる態様で反応するため、組織タイプの空間的な分布についての正確な推定の利用可能性は、現実的な生体力学的なシミュレーションを可能とする。   A common statistical chest model is basically a spatially resolved family or collection of probability distributions for tissue types. These distributions can be personalized based on metadata such as the age, weight, etc. of a given patient PAT. General statistical models or their personalized versions can be used as input models for biomechanical simulations. Because different tissue types respond in different ways to mechanical loading, the availability of an accurate estimate of the spatial distribution of tissue types allows realistic biomechanical simulations.

画像処理システムIPSの要素又はモジュールは、単一のソフトウェアの一式において協働するようプログラムされたソフトウェアルーチンとして実装されても良い。システムIPSは、撮像器IMと関連するワークステーションのような汎用計算ユニットPU上で、又は撮像器の群と関連するサーバコンピュータ上で、実行されても良い。代替としては、画像処理システムIPSの構成要素は、分散アーキテクチャにより構成され、適切な有線又は無線通信ネットワークに接続されていても良い。代替としては、画像処理システムの幾つかの又は全ての構成要素は、適切にプログラムされたFPGA(field-programmable-gate-array)として又は配線ICチップのような、ハードウェアで構成されても良い。   The elements or modules of the image processing system IPS may be implemented as software routines programmed to work together in a single piece of software. The system IPS may be implemented on a general purpose computing unit PU, such as a workstation associated with an imager IM, or on a server computer associated with a group of imagers. Alternatively, the components of the image processing system IPS may be configured in a distributed architecture and connected to a suitable wired or wireless communication network. Alternatively, some or all of the components of the image processing system may be configured in hardware, such as a properly programmed FPGA (field-programmable-gate-array) or as a wired IC chip .

ここで図1をより詳細に参照すると、画像処理システムの入力ポートINにおいて、必ずしも同時にではないが、患者のコホートCHの入力画像IM(CH)が受信される。該画像は、1つ以上の撮像器IAにより前もって取得されている。好適には、入力画像IMCHは、磁気共鳴撮像器又は位相差撮像器等のような、軟組織識別が可能な撮像器IAにより取得されたものである。 Referring now in more detail to FIG. 1, at the input port IN of the image processing system, input images IM j (CH) of a cohort CH of patients are received, although not necessarily simultaneously. The image has been previously acquired by one or more imagers IA. Preferably, the input image IMCH is obtained by an imager IA capable of soft tissue identification, such as a magnetic resonance imager or a phase contrast imager.

患者のコホートCHからの入力画像IMCHは、例えば病院情報システムHIS等における画像保存システムPACSから取得されても良い。他の例においては、異なる患者から過去に取得された履歴の軟組織撮像データが、利用されても良い。以下により詳細に説明されるように、当該履歴の入力画像は、統計的な胸部モデルを対照させるためのトレーニングコーパスとして機能する。必須ではないが好適には、該画像は、DICOMタイプのものである。DICOM画像は、それぞれの画像ファイルのヘッダファイルにエンコードされたそれぞれの患者のメタデータを持つ。以下により詳細に説明されるように、該メタデータは、特定の所与の患者に対して一般的なモデルをパーソナライズするために用いられ得る。コホートCHのなかの患者は、この例では一般化された統計的モデルが構築されるべき人間の胸部のものである、同じ対象又は組織クラスを表す検査対象としてここで閲覧され得る。   The input image IMCH from the cohort CH of patients may be obtained, for example, from the image storage system PACS in the hospital information system HIS or the like. In another example, historical soft tissue imaging data acquired in the past from different patients may be utilized. As described in more detail below, the historical input image acts as a training corpus for comparing statistical chest models. Preferably, but not necessarily, the image is of the DICOM type. DICOM images have their respective patient metadata encoded in the header file of each image file. As described in more detail below, the metadata may be used to personalize a generic model for a particular given patient. Patients in Cohort CH can now be viewed as test subjects representing the same subject or tissue class, which in this example is that of the human chest for which a generalized statistical model is to be constructed.

示されているように、入力画像は、コホートがサンプルである母集団内の胸部組織の統計的な分布モデルをトレーニングするために用いられる。ここで生成される統計的な分布モデルは、該サンプルが大きくなるほど、より正確なものとなることが予期され得る。数百又は数千のオーダーの画像にける女性からランダム的にコホートをピックアップすることは、十分な品質の結果をもたらす。一実施例においては、約100枚の画像が用いられる。入力画像IM(CH)の以下の処理は、必ずしも一回限りの動作ではないが、開始から十分な数のトレーニング画像が利用可能である場合には依然として想到され得る。しかしながらしばしば、入力画像IM(CH)の特定の初期セットから開始して、次いでモデルが精錬され、以下に説明される処理が、新たに利用可能な入力画像を考慮に入れるために反復されても良い。 As shown, the input image is used to train a statistical distribution model of chest tissue in a population of which the cohort is a sample. The statistical distribution model generated here can be expected to be more accurate as the sample is larger. Picking up cohorts randomly from women in hundreds or thousands of images results in good quality results. In one embodiment, about 100 images are used. The following processing of the input image IM (CH) j is not necessarily a one-time operation, but can still be envisaged if a sufficient number of training images are available from the start. However, often starting with a particular initial set of input images IM (CH), then the model is refined and the process described below is repeated to take into account newly available input images good.

システムIPSは、物質タイプ解析器MTAを有する。物質タイプ解析器は、物質タイプ特定要素MTCと、空間対応要素SCCと、を含む。   The system IPS comprises a substance type analyzer MTA. The substance type analyzer includes a substance type specifying element MTC and a spatial correspondence element SCC.

システムIPSの空間対応要素SCCは、物質タイプ解析器が物質タイプ読み取り情報を収集する入力コホート画像IM(CH)内の対応する解剖学的位置のそれぞれのセットを確立するよう動作する。換言すれば、該解析器は、画像位置がどのタイプの物質(特にどのタイプの組織)を表すかを決定する。   The spatial counterpart element SCC of the system IPS operates to establish each set of corresponding anatomical locations in the input cohort image IM (CH) from which the material type analyzer collects material type readings. In other words, the analyzer determines which type of material (especially which type of tissue) the image position represents.

ここで最初に空間対応要素SCCを詳細に参照すると、一実施例においては、考慮される組織の対称性に対応するそれぞれの座標系で表現された座標に、入力画像における位置の世界座標を変換することにより、空間的な又は解剖学的な対応が確立される。例えば、人間の女性の胸部については、D.Kutraらによる「An anatomically oriented breast model for MRI」(Proc. SPIE 9415、Medical Imaging 2015、Image-Guided Procedures Robotic Interventions, and Modeling、941521頁(2015年3月18日))において提案されるような半楕円座標系が好適な結果を導出することが示されており、ここで好適な実施例において想到され得る。他の組織が対象となる場合、異なる対称性を持つ別の座標系が代わりに呼び出されても良い。それぞれの座標系は、個々のフィッティング演算(以下により詳細に説明される)においてそれぞれの画像に同一の形状モデル(幾何プリミティブ)をフィッティングすることにより導出されたものである。これらそれぞれの座標系は従って、それぞれの入力画像IM(CH)にエンコードされた、それぞれの幾何/対称性に適合される。それぞれに適合された座標系の座標に関して、各画像における画像位置を表現することは、画像中の空間−組織対応を確立する。特に、空間対応要素SCCは、入力画像中の、同一の解剖学的特徴の空間座標を見出すことを可能とする。例えば、画像の各々における乳頭部のそれぞれの位置が特定されることができ、他のいずれの解剖学的な位置も同様である。同一の(それ故対応する)特徴又は解剖学的な位置は、入力画像IMCHの画像のそれぞれの座標系において、同一の座標を持つことが予期され得る。例えば、Kurtaら(上述)により提案されるような半楕円座標系において、uを極成分、vを方位角成分、rを径方向成分とした、座標(u,v,r)を持つ所与の位置が、コホートの胸部における同一の解剖学的特徴を示すことが予期され得る。しかしながら、解剖学的対称性適合された座標系により入力画像中の解剖学的な対応を確立することは、好適ではあるが、単に数あるなかの1つのとり得る実施例であることは、留意されるべきである。例えば、その代わりに、ユーザは、画像に対するマウスのクリックにより、又は他のいずれかの指定ツールにより、該解剖学的な対応を表すとみなされる位置を規定しても良い。   Referring first in detail to the spatial correspondence element SCC, in one embodiment, the world coordinates of the position in the input image are transformed into coordinates expressed in the respective coordinate systems corresponding to the symmetry of the tissue considered By doing this, a spatial or anatomical correspondence is established. For example, for the chest of a human female, D. Kutra et al. “Anatomically oriented breast model for MRI” (Proc. SPIE 9415, Medical Imaging 2015, Image-Guided Procedures Robotic Interventions, and Modeling, pp. 941521 (2015 3) It has been shown that a semi-elliptical coordinate system as proposed in Mon. 18) derives a preferred result, which can be considered here in the preferred embodiment. If other tissues are of interest, another coordinate system with a different symmetry may be called instead. Each coordinate system is derived by fitting the same shape model (geometric primitive) to each image in each fitting operation (described in more detail below). These respective coordinate systems are thus adapted to the respective geometry / symmetry encoded in the respective input image IM (CH). Representing the image position in each image, in terms of the coordinates of the coordinate system adapted to each, establishes a space-tissue correspondence in the images. In particular, the spatial correspondence element SCC makes it possible to find the spatial coordinates of the same anatomical feature in the input image. For example, the respective positions of the papilla in each of the images can be identified, as are any other anatomical positions. The same (and hence corresponding) features or anatomical positions may be expected to have the same coordinates in the respective coordinate systems of the images of the input image IMCH. For example, in a semi-elliptic coordinate system as proposed by Kurta et al. (Described above), given a coordinate (u, v, r), where u is a polar component, v is an azimuth component and r is a radial component. It can be expected that the position of the pelvis shows the same anatomical features in the chest of the cohort. However, it is noted that establishing an anatomic correspondence in the input image with an anatomically symmetric coordinate system is a preferred but merely one possible example among others. It should be. For example, instead, the user may define the location considered to represent the anatomical correspondence by mouse click on the image, or by any other designating tool.

引き続き空間対応要素の動作を参照すると、該動作は、言及されたように、入力画像IM(CH)のそれぞれに対して別個に幾何プリミティブ(半楕円のような)をフィッティングして、それぞれの幾何学的に適合された画像座標系を導出することを含む。該それぞれフィッティングされた幾何プリミティブは、それぞれの入力画像においてエンコードされた胸部の形状を近似する。フィッティング動作は、幾何プリミティブの幾何学的な特徴を、適切な解剖学的部分を表す画像構造にマッチングすることにより、コホートにおける種々の患者画像の解剖学的な患者間対応を確立する。例えば、半楕円モデルの先端部が画像の乳頭部にフィッティングされ、半楕円モデルの後部の広い部分が胸筋を表す画像構造にフィッティングされても良い。このようにして、プリミティブな幾何学的モデルの種々の部分が、入力画像における種々の目立つ解剖学的位置に固定される。同一のプリミティブな幾何がフィッティングのために利用されるため、解剖学的な対応が確立されることができる。更に好適なフィッティングを実現するため、モデルが自由形式の変形等により変形されても良い。換言すれば、一般的にフィッティング動作は柔軟な変換を含む。   Continuing to refer to the behavior of the spatial counterpart, which, as noted, fits the geometry primitives (such as semi-elliptic) separately to each of the input images IM (CH) to obtain the respective geometry Including deriving a dynamically adapted image coordinate system. The respectively fitted geometric primitives approximate the shape of the chest encoded in each input image. The fitting operation establishes an anatomic patient-to-patient correspondence of the various patient images in the cohort by matching the geometric features of the geometric primitives to the image structure representing the appropriate anatomical part. For example, the tip of the semi-elliptic model may be fitted to the papilla of the image, and the wide part at the rear of the semi-elliptic model may be fitted to the image structure representing the pectoral muscle. In this way, different parts of the primitive geometric model are fixed at different prominent anatomical positions in the input image. Anatomic correspondence can be established as the same primitive geometry is utilized for fitting. In order to realize more suitable fitting, the model may be deformed by free-form deformation or the like. In other words, the fitting operation generally involves a flexible transformation.

それぞれの入力画像IM(CH)における種々の組織タイプを表す画素又はボクセルの位置の世界座標は、空間対応要素SCCにより、プリミティブが(半)楕円である実施例の場合には三個の組(u,v,r)のような、幾何プリミティブの幾何学的に固有なパラメータに変換される。これらのパラメータは、フィッティング動作において用いられるような、幾何プリミティブの共通幾何にそれぞれ基づいて、それぞれ適合された座標系における座標を定義する。この手法は、コホート画像IM(CH)に表された、生成された患者間の対応を利用することを可能とする。世界座標は、画像内座標(ボクセルのインデクスのような)、又は画像を取得するために用いられた撮像システムの基準フレームに対する適切な長さ単位(例えばmm)での座標を含む。画像形式がDICOMである場合、これらのタイプの世界座標間で互いに変換されても良い。
上述したように、画像における位置の間の対応を確立する一方法は、それぞれ適合された座標系において、各画像において同一の座標

Figure 2019521439
を単に利用することである。代替としては、それぞれの幾何プリミティブをフィッティングするときにそれぞれの位置において経験される堅固な又は柔軟な変換の量に基づいて、オフセット
Figure 2019521439
が座標に適用されても良い。 The world coordinates of the position of pixels or voxels representing different tissue types in each input image IM (CH) are set by the space correspondence element SCC in the case of an embodiment in which the primitives are (semi) elliptical (three sets ( Converted to geometrically unique parameters of geometric primitives, such as u, v, r). These parameters define the coordinates in the respectively adapted coordinate system based on the common geometry of the geometry primitives as used in the fitting operation. This approach makes it possible to use the generated correspondence between patients represented in the cohort image IM (CH). World coordinates include in-image coordinates (such as a voxel index), or coordinates in an appropriate length unit (e.g., mm) relative to the reference frame of the imaging system used to obtain the image. When the image format is DICOM, these types of world coordinates may be converted to each other.
As mentioned above, one way to establish correspondences between positions in an image is to use identical coordinates in each image, in each adapted coordinate system
Figure 2019521439
It is simply to use Alternatively, offsets based on the amount of rigid or flexible transformation experienced at each position when fitting each geometric primitive
Figure 2019521439
May be applied to the coordinates.

フィッティング動作は、いずれの既知の最適化方式によって実装されても良い。例えば、目的関数は、プリミティブからの胸部画像の逸脱の二乗の合計として設定されても良い。このとき、プリミティブの幾何パラメータは、目的関数を最小化するように解かれる。他の目的関数の形式もまた想到され得る。   The fitting operation may be implemented by any known optimization scheme. For example, the objective function may be set as the sum of the squares of the deviations of the chest image from the primitives. At this time, the geometric parameters of the primitives are solved to minimize the objective function. Other objective function forms may also be envisaged.

好適には、入力画像IM(CH)及び幾何プリミティブは3Dであるが、2Dモデルのフィッティングによる提案される方法の2D画像への適用もまた、代替の実施例において想到され得る。   Preferably, although the input image IM (CH) and the geometry primitives are 3D, application of the proposed method to 2D images by fitting of 2D models can also be considered in alternative embodiments.

入力コホート画像IM(CH)は、物質タイプ特定要素MTCにより処理される。このことは又は、入力画像の各位置において、例えば脂肪組織、水分、線維腺組織、血管組織、筋組織等といった組織タイプのような、物質タイプを確立することを可能とする、既知の自動化された組織解析/分類アルゴリズムにより実装されても良い。組織解析アルゴリズムは、画像値(例えばグレイ値)を既知の組織特性と照合する。例えば、特にMRI画像値は、それぞれの組織クラスに照合され得る。   The input cohort image IM (CH) is processed by the substance type specification element MTC. This is also known automated, which makes it possible to establish substance types at each position of the input image, for example tissue types such as adipose tissue, water, fibroglandular tissue, vascular tissue, muscle tissue etc. It may be implemented by a tissue analysis / classification algorithm. Tissue analysis algorithms match image values (eg, gray values) with known tissue characteristics. For example, in particular MRI image values may be matched to the respective tissue class.

物質特性特定及び空間的な対応の確立の2つのタスクは、いずれの順序で実行されても良いことは、理解されるべきである。即ち、画像が最初に、物質タイプ特定要素MTCにより処理され、次いで空間対応要素SCCによって処理されるか、又はその逆である。処理順序にかかわらず、物質タイプ解析器の(中間の)出力は、空間−組織対応位置の各セットについて、物質タイプ読み取り値mから形成される。換言すれば、対応する位置の各セットjについて、N個の物質タイプ読み取り値(m,…mがあり、ここでNは、入力画像IM(CH)における画像の数である。空間的に分解された物質タイプの読み取り値の当該出力は、インデクスj…J、n…Nを持つ行列構造で保存されても良い。 It should be understood that the two tasks of substance characterization and establishment of spatial correspondence may be performed in any order. That is, the image is first processed by the material type specific element MTC and then by the spatial counterpart SCC, or vice versa. Regardless of the processing order, the (intermediate) output of the substance type analyzer is formed from the substance type reading m j for each set of space-tissue corresponding positions. In other words, for each set j of corresponding positions, there are N material type readings (m 1 ,... M N ) j , where N is the number of images in the input image IM (CH). The outputs of the spatially resolved material type readings may be stored in a matrix structure with indices j... J, n.

空間的に分解された物質タイプ読み取り値は、統計モジュールSMにより処理される。該統計モジュールは、所与の対応する位置において、それぞれの確率分布(又は密度)推定を計算する。当該動作は次いで、(他の)対応する位置の各セットjについて繰り返される。換言すれば、種々の対応する位置のN個のセットの各々について、種々の組織タイプに対して、それぞれの(一般的には異なる)確率分布が得られる。更に換言すれば、組織タイプの確率分布の各々は、画像についてそれぞれ適合された座標系において、本質的な座標で表現された対応する位置のそれぞれのセットに「固定」される。   The spatially resolved material type readings are processed by the statistical module SM. The statistical module calculates respective probability distribution (or density) estimates at given corresponding locations. The operation is then repeated for each set j of (other) corresponding positions. In other words, for each of the N sets of different corresponding positions, respective (generally different) probability distributions are obtained for different tissue types. Furthermore, in other words, each of the tissue type probability distributions is "fixed" to a respective set of corresponding positions expressed in intrinsic coordinates in a coordinate system respectively adapted for the image.

確率分布の当該集合又はファミリーは、所与の位置において、そこにある確率(例えば脂肪)を計算することを可能とする。種々の位置におけるそれぞれの確率分布(又は確率密度)は、例えばそれぞれの組織タイプ読み取り値の比を形成することにより、他の既知の方法で推定されても良い。例えば、対応する位置の所与のセットについて、脂肪の出現の回数を調べ、当該数を考慮対象の画像の総数で除算しても良い。他の統計的な方法が利用されても良い。例えば代替として、局所的な確率は、考慮対象の患者の年齢、BMI等を考慮に入れても良い。組織確率を計算する際、(メタデータに関して)類似する対象のみが考慮に入れられても良いし、又は検査コホートからのデータの寄与が考慮対象の患者に対する類似度により重み付けされても良い。   The set or family of probability distributions makes it possible to calculate the probability (e.g. fat) that is there at a given position. The respective probability distributions (or probability densities) at various locations may be estimated in other known ways, for example by forming the ratio of the respective tissue type readings. For example, for a given set of corresponding positions, the number of occurrences of fat may be examined and divided by the total number of images considered. Other statistical methods may be used. For example, as an alternative, the local probability may take into account the age of the patient under consideration, BMI etc. In calculating the tissue probability, only similar objects (with respect to metadata) may be taken into account, or the contribution of data from the test cohort may be weighted by the similarity to the patient under consideration.

代替としては、各画像についての種々の適合される座標系におけるそれぞれの座標は、第2の変換において、更なる変換段要素(図示されていない)により、共通座標系(球形又はその他の形状のような)へと変換される。統計モジュールSMは次いで、例えば空間的な統計の方法を用いることにより、当該共通座標系における組織タイプの空間的パターンを解析するよう動作する。共通座標フレームへの第2の変換は、組織分布の正規化を可能とし、このことは分布の最適な視覚化を可能とする。   Alternatively, the respective coordinates in the different adapted coordinate systems for each image may, in a second transformation, be converted to a common coordinate system (spherical or otherwise shaped) by means of further transformation stage elements (not shown). And so on). The statistics module SM then operates to analyze the spatial pattern of tissue types in the common coordinate system, for example by using a method of spatial statistics. A second transformation to a common coordinate frame allows normalization of the tissue distribution, which allows optimal visualization of the distribution.

統計モデルSMにより提供されるこれらの局所化された確率分布の集合は、胸部の一般化された統計モデルを形成する。該一般化された統計モデルは、患者コホートCHにおける患者のメタデータにこれら分布を相関付ける相関器CORRにより精練され得る。相関器CORRは、年齢、体重、BMIインデクス等のような、コホートにおける患者の患者メタデータとともに、これら確率分布がどのように変化するかについての、機能的な関係を確立することを目的としている。相関器CORR段を実装するためには、いずれの既知の機械学習、又は曲線フィッティングアルゴリズム、応答面方法が利用されても良い。相関器CORRにより計算される機能的な関係は、明示的なもの(機能的表現のように)であっても良いし、又はニューラルネットワークのような機械学習方式におけるように暗黙的なものであっても良く、求められる機能的関係は、種々の層におけるニューラルネットワークのノードに割り当てられた重みにエンコードされる。   The set of these localized probability distributions provided by the statistical model SM forms a generalized statistical model of the chest. The generalized statistical model can be refined by the correlator CORR, which correlates these distributions to patient metadata in the patient cohort CH. Correlator CORR aims to establish a functional relationship on how these probability distributions change, as well as patient metadata of patients in the cohort, such as age, weight, BMI index etc. . Any known machine learning or curve fitting algorithm, response surface method may be used to implement the correlator CORR stage. The functional relationships calculated by the correlator CORR may be explicit (as in functional representations) or implicit as in machine learning schemes such as neural networks. The functional relationships sought may be encoded in the weights assigned to the nodes of the neural network in the various layers.

相関器CORRの出力は、以前に得られた空間的に局所化された確率分布のパラメータ化されたファミリーを形成する。各パラメータαは、異なるメタデータの組み合わせを表し、これらパラメータ化された確率分布Fα(特に密度fα)は次いで、出力ポートOUTにおいて出力され、コホートCHからのものではない(新たな)患者PATの所与の画像IM(PAT)をパーソナライズするために用いられることができる。相関器CORR段において生成されるパラメータ化された確率分布は、条件付き確率分布としても理解され得る。例えば、所与の位置における脂肪についての確率はこのとき、患者が特定の年齢及び/又はBMI等を持つという事実に対して条件付けられる。   The outputs of the correlators CORR form a parameterized family of spatially localized probability distributions obtained previously. Each parameter α represents a combination of different metadata, and these parameterized probability distributions Fα (especially the density fα) are then output at the output port OUT and are not from the cohort CH (new) patient PAT It can be used to personalize a given image IM (PAT). The parameterized probability distribution generated in the correlator CORR stage can also be understood as a conditional probability distribution. For example, the probability for fat at a given location is then conditioned on the fact that the patient has a particular age and / or BMI etc.

パーソナライズ化動作は、物質タイプ推定器MTEにより実現される。物質タイプ推定器MTEは、新たな患者PATの新たな画像IM(PAT)を入力として受信し、該新たな画像IM(PAT)における所与の位置について物質タイプの推定を提供する。好適には、想到され得るように、新たな画像IM(PAT)は、より「安価な」撮像モダリティIA'により事前に取得されたものである。斯かる「安価な」撮像モダリティの例は、トモシンセシス、X線等を含む。他の実施例においては、新たな画像IM(PAT)は、光学的なスキャンにより得られた3D面スキャンのような単純なものであっても良い。換言すれば、物質タイプ推定器MTEのための入力画像IM(PAT)は一般的に、コホート画像IM(CH)よりも低い解像度のものであり、組織タイプをエンコードしていないか又は一般化された統計モデルのトレーニングに用いられるコホート画像IM(CH)よりも低い程度にしかエンコードしていない。   The personalization operation is realized by the substance type estimator MTE. The substance type estimator MTE receives as input a new image IM (PAT) of a new patient PAT and provides an estimate of the substance type for a given position in the new image IM (PAT). Preferably, as can be expected, the new image IM (PAT) is one previously acquired by the “cheaper” imaging modality IA ′. Examples of such "cheap" imaging modalities include tomosynthesis, x-rays and the like. In another embodiment, the new image IM (PAT) may be as simple as a 3D surface scan obtained by an optical scan. In other words, the input image IM (PAT) for the substance type estimator MTE is generally of lower resolution than the cohort image IM (CH) and does not encode or generalize the tissue type It encodes only to a lower degree than the cohort image IM (CH) used for training of statistical models.

より詳細には、新たな非組織タイプ識別型入力画像IM(PAT)が、ここでは可能ではない組織タイプ解析を除いて、以上に説明されたものと同様な態様で、物質タイプ推定器MTEにより処理される。具体的には、上述のとおり、幾何プリミティブ(例えば半楕円)が、低コストの画像IM(PAT)においてエンコードされたもののように幾何学的な形状に対してのみフィッティングされる。プリミティブのフィッティングは、以上に説明されたような適合された解剖学的座標系を用いた位置(u,v,r)の特定を可能とする。患者PATのメタデータは、DICOMヘッダファイル又はその他(例えば患者PAT自身にクエリ送信することによって)から得られ、該メタデータは次いで、出力ポートOUTにおいて供給される確率分布のパラメータ化されたファミリーから、患者PATの所与のメタデータに合致するファミリーを計算するために用いられる。本質的な座標(例えばu,v,r)で表現された、各所与の位置について、それぞれの位置に見出される見込みが高い組織タイプの推定m(u,v,r)が作成されることができる。該推定は、確率分布のメタデータ照合されたファミリーから、該所与の位置に関連するものを用いることにより得られる。例えば、物質タイプ推定器MTEは、考慮対象の位置についての確率分布に対して、最も高い確率を持つ組織タイプを割り当てても良い。一実施例においては、これに加えて、トレーニングデータのメタデータに対する患者のメタデータの類似度が、該最も高い確率を調節(例えば重み付けによる)するために考慮に入れられる。以上から、物質タイプ推定器MTEは、三重の動作、即ちi)メタデータに対する照合により確率分布のファミリーを見出すこと、ii)確率分布のファミリーからの位置に対する照合、及びiii)確率分布に用いられる実際の推定、を実行する。次いで、パーソナライズされたモデルが、生体力学的なシミュレーションパッケージに処理されても良いし、又はメモリに保存されるか若しくは他の態様で処理されても良い。   More specifically, the new non-tissue-type-discriminating input image IM (PAT) is generated by the substance-type estimator MTE in the same manner as described above, except for tissue type analysis not possible here. It is processed. Specifically, as described above, geometric primitives (eg, semi-elliptic) are only fitted to geometric shapes, such as those encoded in the low cost image IM (PAT). Fitting of the primitives allows the identification of the position (u, v, r) using the adapted anatomical coordinate system as described above. Patient PAT metadata is obtained from the DICOM header file or others (eg by querying the patient PAT itself), which is then from the parameterized family of probability distributions provided at the output port OUT , Used to calculate a family that matches given metadata of the patient PAT. For each given position expressed in intrinsic coordinates (e.g. u, v, r), an estimate of the tissue type m (u, v, r) likely to be found at each position is created it can. The estimate is obtained from the metadata matched family of probability distributions by using one associated with the given position. For example, the substance type estimator MTE may assign the tissue type with the highest probability to the probability distribution for the position under consideration. In one embodiment, additionally, the similarity of the patient's metadata to the training data's metadata is taken into account to adjust the highest probability (eg, by weighting). From the above, the substance type estimator MTE is used in triple operations: i) finding families of probability distributions by matching against metadata, ii) matching against positions from families of probability distributions, and iii) probability distributions Perform the actual estimation. The personalized model may then be processed into a biomechanical simulation package, or may be stored in memory or otherwise processed.

要約すると、組織の識別が可能な撮像モダリティから導出されたコホート入力画像が、組織識別を学習するために用いられ、内部組織の当該知識が、遺伝的統計胸部モデルとして提供される。このことは、後に処理された非コホート画像が、単に形状のコントラストを持ち、組織タイプのコントラストを持たない(又はあまり持たない)ようにすることができるという利点を持つ。非コホート画像はこのとき、単にパーソナライズされたモデルの形状を学習するために用いられ、次いで一般化された統計モデルのような組織タイプ識別に対する解剖学的な知識により強化される。   In summary, a cohort input image derived from an imaging modality capable of tissue identification is used to learn tissue identification, and the relevant knowledge of internal tissue is provided as a genetic statistical chest model. This has the advantage that the subsequently processed non-cohort image can be made to have only shape contrast and no (or not much) tissue type contrast. The non-cohort image is then used simply to learn the shape of the personalized model and then augmented with anatomical knowledge of tissue type identification such as a generalized statistical model.

ここで、画像処理システムIPSの潜在的な動作である画像処理方法のフロー図を示す、図2が参照される。しかしながら、以下のフロー図は、それ自体で理解され得るものであり、図1のような画像処理システムIPSのアーキテクチャに必ずしも束縛されるものではない。   Reference is now made to FIG. 2, which shows a flow diagram of an image processing method which is a potential operation of the image processing system IPS. However, the following flow diagram can be understood on its own and is not necessarily bound by the architecture of the image processing system IPS as shown in FIG.

ステップS210において、検査対象の取得された複数の入力コホート画像が受信される。該検査対象は、複数の患者(のコホート)の胸部又はその他の解剖学的構造のような、同一のクラスのものである。好適には、入力コホート画像は、組織識別が可能な撮像モダリティにより取得される。   In step S210, a plurality of acquired input cohort images to be examined are received. The test object is of the same class, such as the chest or other anatomical structure of (a cohort of) multiple patients. Preferably, the input cohort image is acquired by an imaging modality capable of tissue identification.

ステップS220において、該入力コホート画像の対応する位置において物質タイプ読み取り値が生成される。   In step S220, material type readings are generated at corresponding locations of the input cohort image.

ステップS220は、それぞれの座標系を用いることにより入力コホート画像の対応する位置を自動的に確立すること(S220a)を含む。これらは、共通形状モデルをそれぞれの入力コホート画像に別個にフィッティングすることにより導出される。これらの座標系は好適には、入力コホート画像において記録された対象の組織を表す画像構造の1つ以上の対称性に適合される。好適には、該画像は胸部画像であり、用いられる座標系は半楕円である。   Step S220 includes automatically establishing the corresponding position of the input cohort image by using each coordinate system (S220a). These are derived by separately fitting a common shape model to each input cohort image. These coordinate systems are preferably adapted to one or more symmetries of image structures representing the tissue of interest recorded in the input cohort image. Preferably, the image is a chest image and the coordinate system used is semi-elliptic.

物質タイプ読み取り値を生成するステップS220は更に、コホート画像における画像値に基づいて物質タイプを特定すること(S220b)を含む。   The step of generating a substance type reading S220 further comprises identifying the substance type based on the image values in the cohort image (S220b).

ステップS220a、S220bは、いずれの順序で実行されても良い。   Steps S220a and S220b may be performed in any order.

次いでステップS230において、対応する位置についての該読み取り値に基づいて、物質タイプのそれぞれの確率分布が決定される。このようにして、対応する位置の各セットについて、それぞれの専用の確率分布推定が得られる。   Then, in step S230, based on the readings for the corresponding position, the probability distribution of each of the substance types is determined. In this way, a dedicated probability distribution estimate is obtained for each set of corresponding positions.

次いでステップS240において、対応する位置の各セットについて決定された確率分布が、検査対象のメタデータと相関付けられる。該相関付けステップは、パラメータ化された確率推定に導き、各パラメータは、種々のカテゴリのメタデータ(例えば体重、年齢、BMI等)を表す。対応する位置の各セットについてのパラメータ化された確率分布推定の集合は、検査対象からトレーニングされた一般化された統計モデルを形成する。   Then, in step S240, the probability distributions determined for each set of corresponding positions are correlated with the metadata to be examined. The correlating step leads to a parameterized probability estimate, each parameter representing different categories of metadata (e.g. weight, age, BMI etc). The set of parameterized probability distribution estimates for each set of corresponding positions form a generalized statistical model trained from the test object.

当該一般化された統計モデルは、検査対象と同じクラスの特定の対象の特定の所与の画像についてパーソナライズ化され得るが、該特定の対象は一般化された統計モデルをトレーニングするために用いられた検査対象から引き出されたものではない。より具体的には、パーソナライズ化動作は、ステップS250において実行され、該ステップにおいては、ステップS230における相関付けステップにおいて得られるパラメータ化された確率分布に基づいて、非検査対象の非コホート画像における所与の位置についての物質タイプ推定が得られる。   The generalized statistical model may be personalized for a particular given image of a particular subject in the same class as the examination subject, but the particular subject is used to train the generalized statistical model It is not drawn from the subject of inspection. More specifically, the personalization operation is carried out in step S250, wherein the step is performed in the non-cohort image to be examined based on the parameterized probability distribution obtained in the correlation step in step S230. A substance type estimate for the given position is obtained.

更に具体的には、ステップS250は、所与の非検査対象のメタデータを用いて、確率分布のパラメータ化された集合を非検査対象に適合させることを有する。   More specifically, step S250 comprises fitting the parameterized set of probability distributions to the non-tested object using the given non-tested metadata.

そのように適合された確率分布の集合は次いで、非コホート画像について組織タイプを推定するために用いられる。例えば、最も高い確率を持つ組織タイプが、所与に位置に割り当てられる。具体的には、非コホート画像における位置を、当該位置についての対応する確率分布(集合からの)にマッチングするため、ステップS220において以上に用いられた何らかの幾何形状プリミティブが、該非コホート画像にフィッティングされる。次いで、該フィッティングされたモデルに基づく座標系が利用されて、i)該非コホート画像における所与の位置、及びii)当該位置についての集合からの適合された確率分布を規定する。ステップS240は次いで各位置について繰り返され、所与の対象についてのパーソナライズされたモデルが得られる。換言すれば、該パーソナライズされたモデルは、適合された確率分布のように、フィッティングされた形状及び内部組織分布を有する。   The set of probability distributions so adapted is then used to estimate tissue type for non-cohort images. For example, the tissue type with the highest probability is assigned to a given location. Specifically, to match a position in the non-cohort image to the corresponding probability distribution (from the set) for that position, any geometry primitives used above in step S220 are fitted to the non-cohort image Ru. Then, a coordinate system based on the fitted model is utilized to define i) a given position in the non-cohort image, and ii) a fitted probability distribution from the set for that position. Step S240 is then repeated for each position to obtain a personalized model for a given object. In other words, the personalized model has a fitted shape and an internal tissue distribution, like a fitted probability distribution.

任意のステップにおいて、パーソナライズされたモデルは、生体力学的シミュレーションツールに送られるか、又は処理されても良い。   At any step, the personalized model may be sent to biomechanical simulation tools or processed.

以上において、コホート画像は組織コントラストを含むが、非コホート画像は含まないか、又はより少ない度合いしか含まない。特に、非コホート画像は単に、形状情報を含むことで十分である。一実施例においては、非コホート画像は、表面スキャン又はX線画像のような単純なものであっても良いが、コホート画像は、MRI等のような組織撮像モダリティから得られる。   In the foregoing, the cohort image includes tissue contrast but does not include non-cohort images or only to a lesser extent. In particular, non-cohort images are simply sufficient to include shape information. In one example, non-cohort images may be as simple as surface scans or x-ray images, but cohort images are obtained from tissue imaging modalities such as MRI etc.

好適には以上において、入力コホート画像及び新たな特定の非コホート画像は、重力に対して同じ姿勢をとる患者に対して取得される。例えば、コホート入力画像及び新たな画像は、腹臥位で取得されたものである。   Preferably, in the above, the input cohort image and the new specific non-cohort image are acquired for a patient who takes the same attitude against gravity. For example, the cohort input image and the new image are acquired in a prone position.

該方法の最終結果は、例えば腹臥位の胸部の外側形状と、線維腺組織、脂肪等のような内部構造の分布と、を有する、パーソナライズされた解剖学的なソフトウェア/仮想胸部モデルである。当該パーソナライズされたモデルは、例えばniftysym、FeBio等といった有限要素パッケージのような生体力学的ソフトウェアシミュレーションパッケージにおいて利用されても良い。   The end result of the method is a personalized anatomical software / virtual chest model, for example with the external shape of the chest in the prone position and the distribution of internal structures such as fibroglandular tissue, fat etc. . The personalized model may be utilized in biomechanical software simulation packages such as finite element packages such as niftysym, FeBio etc.

本発明の他の実施例においては、適切なシステム上で以上の実施例の1つによる方法の方法ステップを実行するよう構成されたことを特徴とするコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。   In another embodiment of the present invention there is provided a computer program or computer program element characterized in that it is arranged to carry out the method steps of the method according to one of the above embodiments on a suitable system.

それ故、該コンピュータプログラム要素は、本発明の実施例の一部であっても良いコンピュータユニットに保存されても良い。当該コンピュータユニットは、以上に説明された方法のステップを実行する又は該ステップの実行を誘導するよう構成されても良い。更に、該コンピュータユニットは、以上に説明された装置の構成要素を動作させるよう構成されても良い。該コンピュータユニットは、自動的に動作するよう構成されても良く、及び/又はユーザの命令を実行するよう構成されても良い。コンピュータプログラムは、データプロセッサのワーキングメモリにロードされても良い。斯くしてデータプロセッサは、本発明の方法を実行するために備えられても良い。   Thus, the computer program element may be stored on a computer unit which may be part of an embodiment of the invention. The computer unit may be configured to perform or direct the execution of the steps of the method described above. Furthermore, the computer unit may be configured to operate the components of the device described above. The computer unit may be configured to operate automatically and / or may be configured to execute user commands. The computer program may be loaded into the working memory of the data processor. Thus, a data processor may be provided to carry out the method of the invention.

本発明の当該実施例は、最初から本発明を利用するコンピュータプログラムと、更新によって既存のプログラムを本発明を利用するプログラムに切り換えるコンピュータプログラムと、の両方をカバーする。   The present embodiment of the present invention covers both a computer program which utilizes the present invention from the beginning and a computer program which, upon update, switches an existing program to a program which utilizes the present invention.

更に、該コンピュータプログラム要素は、以上に説明された本発明の実施例の手順を実行するために必要な全てのステップを提供することが可能であっても良い。   Furthermore, the computer program element may be able to provide all the steps necessary to carry out the procedure of the embodiment of the invention described above.

本発明の更なる実施例によれば、CD−ROMのようなコンピュータ読み取り可能な媒体が提供され、該コンピュータ読み取り可能な媒体は、以上の節において説明されたコンピュータプログラム要素が保存されたものである。   According to a further embodiment of the present invention, there is provided a computer readable medium such as a CD-ROM, wherein the computer readable medium is a storage of computer program elements as described in the preceding sections. is there.

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体のような適切な媒体上で保存/配布されても良いが、インターネット又はその他の有線若しくは無線通信システムを介してのような、他の形態で配布されても良い。   The computer program may be stored / distributed on a suitable medium, such as an optical storage medium or solid medium supplied with other hardware or as part of other hardware, but the Internet or other wired or wired It may be distributed in other forms, such as via a wireless communication system.

しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワークを通して提供されても良く、斯かるネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされても良い。本発明の更なる実施例によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロードのために利用可能とするための媒体が提供され、該コンピュータプログラム要素は、本発明の以上に説明された実施例の1つによる方法を実行するよう構成されたものである。   However, the computer program may be provided through a network such as the World Wide Web, and may be downloaded from such a network to the working memory of the data processor. According to a further embodiment of the present invention there is provided a medium for making a computer program element available for download, said computer program element according to one of the above described embodiments of the present invention. It is configured to carry out the method.

本発明の実施例は、種々の主題に関して説明されたことは、留意されるべきである。特に、幾つかの実施例は、方法タイプの請求項に関して説明され、他の実施例は、装置タイプの請求項に関して説明されている。しかしながら、当業者は、他に言及されていない限り、以上の及び以降の記載から、本発明の1つのタイプに属する特徴のいずれかの組み合わせに加えて、種々の主題に関する特徴間のいずれか組み合わせもが、本明細により開示されたものとみなされることを、理解するであろう。しかしながら、いずれの特徴も組み合わせられて、これら特徴の単なる合計を超えた相乗効果を提供し得る。   It should be noted that the embodiments of the present invention have been described in relation to various subjects. In particular, some embodiments are described with respect to method type claims, and other embodiments are described with respect to apparatus type claims. However, those skilled in the art will appreciate that, from the foregoing and following descriptions, any combination of features relating to various subjects, in addition to any combination of features belonging to one type of the invention, unless otherwise stated. It will be understood that this is considered to be the disclosure of this specification. However, any feature may be combined to provide a synergetic effect beyond just the sum of these features.

本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は説明するもの又は例示的なものとみなされるべきであり、限定するものではない。本発明は開示された実施例に限定されるものではない。図面、説明及び従属請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。   While the present invention has been illustrated and described in the drawings and the foregoing description, such description and description are to be considered illustrative or exemplary and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other variations to the disclosed embodiments can be understood and effected by those skilled in the art in practicing the claimed invention by reading the drawings, the description and the dependent claims.

請求項において、「有する(comprising)」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「1つの(a又はan)」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又はその他のユニットが、請求項に列記された幾つかのアイテムの機能を実行しても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。   In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" or "an" does not exclude a plurality. A single processor or other unit may perform the functions of several items recited in the claims. The mere fact that certain measures are recited in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these measures can not be used to advantage. Any reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

Claims (13)

検査対象の取得された複数の入力画像を受信するための、入力インタフェースと、
前記入力画像内の対応する位置における物質タイプ読み取り値を生成するよう構成された、物質タイプ解析器と、
前記読み取り値に基づいて、前記対応する位置について物質タイプの確率分布の推定を決定するよう構成された、統計モジュールと、
を有する、画像処理システム。
An input interface for receiving a plurality of acquired input images to be inspected;
A substance type analyzer configured to generate substance type readings at corresponding positions in the input image;
A statistical module configured to determine an estimate of a probability distribution of material types for the corresponding location based on the readings;
An image processing system having
前記確率分布の推定を前記検査対象のメタデータと相関付けて、前記対応する位置についてのパラメータ化された確率分布の推定を得るよう構成された、相関器を有する、請求項1に記載のシステム。   The system according to claim 1, comprising a correlator configured to correlate the estimate of the probability distribution with the metadata of the examined object to obtain an estimate of a parameterized probability distribution for the corresponding position. . 前記画像についてそれぞれの座標系における座標に基づいて前記対応する位置を確立するよう構成された空間対応要素を有し、前記それぞれの座標系は、共通幾何モデルから導出される、請求項1又は2に記載のシステム。   3. A space-corresponding element configured to establish the corresponding position based on coordinates in a respective coordinate system for the image, the respective coordinate system being derived from a common geometric model. The system described in. 前記それぞれの座標系は、前記検査対象における1つ以上の対称性を反映するよう構成された、請求項3に記載のシステム。   The system of claim 3, wherein each of the coordinate systems is configured to reflect one or more symmetries in the examination subject. 前記パラメータ化された確率分布の推定に基づいて、対象物の所与の画像における所与の位置について、物質タイプの推定を生成するよう構成された、物質タイプ推定器を有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のシステム。   A material type estimator configured to generate a material type estimate for a given position in a given image of an object based on the parameterized probability distribution estimate. The system according to any one of 4. 前記入力画像は、軟組織の識別が可能な撮像装置により予め取得された、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のシステム。   The system according to any one of claims 1 to 5, wherein the input image is acquired in advance by an imaging device capable of soft tissue identification. 前記検査対象は、種々の対象の哺乳動物の胸部を含む、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の   7. The test subject according to any one of claims 1 to 6, wherein the test subject includes the breasts of various target mammals. 検査対象の取得された複数の入力画像を受信するステップと、
前記入力画像内の対応する位置における物質タイプ読み取り値を生成するステップと、
前記読み取り値に基づいて、前記対応する位置について物質タイプの確率分布の推定を決定するステップと、
を有する、画像処理方法。
Receiving a plurality of acquired input images to be examined;
Generating material type readings at corresponding locations in the input image;
Determining an estimate of a probability distribution of material types for the corresponding location based on the readings;
And an image processing method.
前記確率分布の推定を前記検査対象のメタデータと相関付けて、前記対応する位置についてのパラメータ化された確率分布の推定を得るステップ
を有する、請求項8に記載の方法。
9. The method of claim 8, comprising correlating the probability distribution estimate with the examined metadata to obtain an estimate of a parameterized probability distribution for the corresponding location.
前記対応する位置は、前記画像についてそれぞれの座標系における座標に基づいて確立され、前記それぞれの座標系は、共通幾何モデルから導出される、請求項8又は9に記載の方法。   The method according to claim 8 or 9, wherein the corresponding position is established based on coordinates in the respective coordinate system for the image, and the respective coordinate system is derived from a common geometric model. 前記パラメータ化された確率分布の推定に基づいて、対象物の所与の画像における所与の位置について、物質タイプの推定を生成するステップ
を有する、請求項8乃至10のいずれか一項に記載の方法。
11. A method according to any one of claims 8 to 10, comprising generating an estimate of material type for a given position in a given image of an object based on the estimation of said parameterized probability distribution. the method of.
処理ユニットにより実行されたときに、請求項8乃至11のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、コンピュータプログラム要素。   A computer program element configured to perform the method according to any one of claims 8 to 11 when executed by a processing unit. 請求項12に記載のプログラム要素が保存された、コンピュータ読み取り可能な媒体。   A computer readable medium, wherein the program element according to claim 12 is stored.
JP2018566954A 2016-06-30 2017-06-29 Statistical chest model generation and personalization Active JP7079738B6 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16177060.7 2016-06-30
EP16177060 2016-06-30
PCT/EP2017/066207 WO2018002265A1 (en) 2016-06-30 2017-06-29 Generation and personalization of a statistical breast model

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2019521439A true JP2019521439A (en) 2019-07-25
JP7079738B2 JP7079738B2 (en) 2022-06-02
JP7079738B6 JP7079738B6 (en) 2022-06-23

Family

ID=56360194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018566954A Active JP7079738B6 (en) 2016-06-30 2017-06-29 Statistical chest model generation and personalization

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11213247B2 (en)
EP (1) EP3478178A1 (en)
JP (1) JP7079738B6 (en)
CN (1) CN109414233B (en)
WO (1) WO2018002265A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129506A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scan planning with self-learning capability
JP2011510415A (en) * 2008-01-24 2011-03-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Interactive image segmentation
JP2011177517A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Medicsight Plc Image processing method and apparatus, computer readable medium and computer program
JP2015130972A (en) * 2014-01-10 2015-07-23 キヤノン株式会社 Processing equipment, processing method, and program

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6136999A (en) * 1998-09-08 2000-03-27 Catholic University Of America, The Method and system for improved detection of prostate cancer
US6351660B1 (en) * 2000-04-18 2002-02-26 Litton Systems, Inc. Enhanced visualization of in-vivo breast biopsy location for medical documentation
US7257244B2 (en) * 2003-02-24 2007-08-14 Vanderbilt University Elastography imaging modalities for characterizing properties of tissue
US7653229B2 (en) * 2003-12-23 2010-01-26 General Electric Company Methods and apparatus for reconstruction of volume data from projection data
US8010176B2 (en) * 2006-03-30 2011-08-30 The Regents Of The University Of California Method for elastomammography
JP2008129506A (en) 2006-11-24 2008-06-05 Sharp Corp Imaging lens and mobile information device
CN102473300B (en) 2009-07-17 2016-03-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 multi-modality breast imaging
US8475377B2 (en) 2009-09-28 2013-07-02 First Sense Medical, Llc Multi-modality breast cancer test system
RU2012130060A (en) 2009-12-17 2014-01-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. RECONSTRUCTION OF A PROPERTY OF INTEREST
WO2011088030A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Bryan William Jones Disease diagnosis and treatment using computational molecular phenotyping
US10282840B2 (en) 2010-07-21 2019-05-07 Armin Moehrle Image reporting method
US20120130490A1 (en) 2010-09-24 2012-05-24 Dominique Erni Method for reconstruction and augmentation of the breast
CA2838736A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-13 Caris Mpi, Inc. Molecular profiling for cancer
WO2013012631A1 (en) * 2011-07-17 2013-01-24 Grzegorczyk Tomasz M Fast tomographic microwave imaging
WO2013038284A1 (en) 2011-09-13 2013-03-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Generating a three-dimensional model from an object of interest
JP6050827B2 (en) * 2011-11-23 2016-12-21 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Method and device for imaging soft body tissue using X-ray projection and optical tomography
DE102012215515A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Klinikum Der Universität München Method for detecting damage to silicone implants and computed tomography device
WO2014134188A1 (en) * 2013-02-28 2014-09-04 Rivanna Medical, LLC Systems and methods for ultrasound imaging
DE102013206644B4 (en) * 2013-04-15 2017-07-27 jung diagnostics GmbH Method and system for processing MRI data of the human brain
US9129362B2 (en) * 2013-05-22 2015-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Semantic navigation and lesion mapping from digital breast tomosynthesis
US8983571B2 (en) * 2013-06-12 2015-03-17 General Electric Company Method for measuring liver fat mass using dual-energy X-ray absorptiometry
CN105339983B (en) 2013-06-28 2019-07-26 皇家飞利浦有限公司 Link the breast lesion position across imaging research
EP2881916B1 (en) * 2013-12-06 2018-01-31 Siemens Healthcare GmbH Query-specific generation and retrieval of medical volume images
EP3125809B1 (en) * 2014-03-28 2020-09-09 Intuitive Surgical Operations, Inc. Surgical system with haptic feedback based upon quantitative three-dimensional imaging
WO2016072926A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 Kullberg Joel Whole body image registration method and method for analyzing images thereof
US20170360578A1 (en) * 2014-12-04 2017-12-21 James Shin System and method for producing clinical models and prostheses

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129506A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scan planning with self-learning capability
JP2011510415A (en) * 2008-01-24 2011-03-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Interactive image segmentation
JP2011177517A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Medicsight Plc Image processing method and apparatus, computer readable medium and computer program
JP2015130972A (en) * 2014-01-10 2015-07-23 キヤノン株式会社 Processing equipment, processing method, and program

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALBERT GUBERN-MERIDA, MICHIEL KALLENBERG, RITSE M. MANN, ROBERT MARTI, NICO KARSSEMEIJER: "Breast Segmentation and Density Estimation in Breast MRI: A Fully Automatic Framework", IEEE JOURNAL OF BIOMEDICAL AND HEALTH INFORMATICS, vol. Vol. 19, No. 1 (January 2015), JPN6021028999, 11 March 2014 (2014-03-11), US, pages 349 - 357, ISSN: 0004759988 *
UICHEUL YOON, JONG-MIN LEE, B.B. KOO, YONG-WOOK SHIN, KYUNG JIN LEE, IN YOUNG KIM, JUN SOO KWON, SUN: "Quantitative analysis of group-specific brain tissue probability map for schizophrenic patients", NEUROIMAGE, vol. Vol. 26, No. 2 (June 2005), JPN6021029003, 7 April 2005 (2005-04-07), US, pages 502 - 512, ISSN: 0004558081 *
川口 拓之, 小畠 隆行, 佐野 ひろみ, 吉田 英治, 菅 幹生, 生駒 洋子, 山谷 泰賀: "骨盤部T1強調MRIによるPET減弱補正用画像の生成", 電子情報通信学会技術研究報告, vol. MI2014-99 (2015-3), JPN6021029000, 23 February 2015 (2015-02-23), JP, pages 221 - 226, ISSN: 0004558082 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018002265A1 (en) 2018-01-04
CN109414233A (en) 2019-03-01
US11213247B2 (en) 2022-01-04
JP7079738B2 (en) 2022-06-02
US20190313961A1 (en) 2019-10-17
JP7079738B6 (en) 2022-06-23
CN109414233B (en) 2023-09-12
EP3478178A1 (en) 2019-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110234394B (en) Treatment of patients using TTField with electrode positions optimized with deformable templates
US8768018B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and storage medium
US8953856B2 (en) Method and system for registering a medical image
Rajagopal et al. Modeling breast biomechanics for multi‐modal image analysis—successes and challenges
JP6000705B2 (en) Data processing apparatus and data processing method
US20160314587A1 (en) Processing apparatus, processing method, and non-transitory computer-readable storage medium
Eder et al. Comparison of different material models to simulate 3-D breast deformations using finite element analysis
US20180108131A1 (en) Generation of a Patient-Specific Anatomical Atlas
CN109859823B (en) Method for calculating a personalized patient model, calculation unit and computer program product
Onal et al. MRI-based segmentation of pubic bone for evaluation of pelvic organ prolapse
US20150278471A1 (en) Simulation of objects in an atlas and registration of patient data containing a specific structure to atlas data
CN117350143A (en) Evaluation method for mechanical environment after heart atrioventricular valve replacement operation
JP6827707B2 (en) Information processing equipment and information processing system
JP7079738B2 (en) Statistical chest model generation and personalization
WO2017101990A1 (en) Determination of registration accuracy
US11837352B2 (en) Body representations
Zhou et al. Learning stochastic object models from medical imaging measurements by use of advanced ambientgans
Rahim et al. A diffeomorphic mapping based characterization of temporal sequences: application to the pelvic organ dynamics assessment
Namayega et al. Contour detection in synthetic bi-planar X-ray images of the scapula: Towards improved 3D reconstruction using deep learning
US20190095579A1 (en) Biomechanical model generation for human or animal torsi
WO2024024495A1 (en) Organ deformation estimation device, treatment device, treatment assistance device, organ deformation estimation method, and program
Loew et al. Technical issues in multimodality medical image registration
CN116525120A (en) Chest surgery planning method, system and storage medium based on CT image processing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200619

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210729

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211028

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220523

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7079738

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150